带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106598041A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201510683694.8(22)申请日2015.10.20(71)申请人沈阳新松机器人自动化股份有限公司地址110168辽宁省沈阳市浑南新区金辉街16号(72)发明人杨奇峰孙秉斌刘晓帆姜铁程栾显晔高与聪(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置及其控制方法(57)摘要本发明涉及带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置及其控制方法，其中，该控制装置包括上层驱动控制器、双轴驱动模板、陀螺仪、两个码盘，该控制装置内设有电机A和电机B，所述上层驱动控制器与双轴驱动模板实现通讯连接，所述双轴驱动模板能接收从陀螺仪、码盘、电机A与电机B上获得的反馈信息，并根据反馈的信息自动修改差动底盘中轮径的参数；其控制方法是通过上述结构协调完成的。本发明能够自主检测双轮差动底盘轮径，并根据测量结果进行了补差，同时该装置还结合了电机驱动控制功能，不但提高了控制精度，同时减少了外围器件，降低了成本。CN106598041ACN106598041A权利要求书1/1页1.一种带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：该控制装置包括上层驱动控制器、双轴驱动模板、陀螺仪、码盘，该控制装置中设置有电机A与电机B，所述上层驱动控制器与双轴驱动模板实现通讯连接，所述双轴驱动模板能接收从陀螺仪、码盘、电机A与电机B上获得的反馈信息，并根据反馈的信息自动修改差动底盘中轮径的参数。2.根据权利要求1所述带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：所述双轴驱动模板在接收到陀螺仪的信息反馈后可在内部进行速度同步计算，在速度同步计算之后发出速度补偿，并继续在内部进行速度环PID计算，然后发出转矩指令，再在内部进行转矩PID计算。3.根据权利要求2所述带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：所述双轴驱动模板还可以在接收到陀螺仪的信息反馈后在内部进行电流同步计算，然后再根据计算的结果继续在内部进行转矩环PID计算。4.根据权利要求1所述带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：所述双轴驱动模板在接收到码盘的信息反馈后可在内部进行速度同步计算，在速度同步计算之后发出速度补偿，并继续在内部进行速度环PID计算，然后发出转矩指令，再在内部进行转矩PID计算。5.根据权利要求4所述带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：所述双轴驱动模板还可以在接收到码盘的信息反馈后在内部直接进行速度环PID计算，并根据计算的结构发出转矩指令，然后继续在内部进行转矩环PID计算。6.根据权利要求1所述带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置，其特征在于：所述双轴驱动模板能够接收电机A与电机B的电流信息反馈，并在内部进行电流同步计算，然后再根据计算的结果进行转矩环PID计算。7.一种带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置的控制方法，两差动轮分别为轮A、轮B，其特征在于：第一步，开启校正功能，双轴直线运动至码盘一致，判断陀螺仪是否有角度变化，若其无角度变化则说明轮径一致，若其出现角度变化，速度同步模块调整速度，直到陀螺仪角度保持不变为止，记录两差动轮轮B对轮A的轮距比；第二步，双轴匀速旋转，记录陀螺仪旋转一周的码盘增量值，并与模型的理论值作比较，并得出差动轮A对标准模型的比例，同时计算出轮A的磨损值及现轮径，再根据轮B对轮A的轮距比求出轮B的轮径；第三步，根据上述计算结果修改差动模型中轮径参数，校正结束；整个过程在上层驱动控制器与双轴驱动模板控制下进行。8.一种带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置的控制方法，两差动轮分别为轮A、轮B，其特征在于：第一步，开启校正，根据轮A与轮B的轮径比，按照模型计算出相应的电流；第二步，观察两轮的码盘变化趋势，根据码盘的变化趋势修改摩擦力补偿的系数，直到两轮的码盘变化趋势相同，校正结束；整个过程在上层驱动控制器与双轴驱动模板控制下进行。2CN106598041A说明书1/3页带有轮径校正功能的双轮差动底盘控制装置及其控制方法技术领域[0001]本发明属于智能移动平台底盘控制技术领域，主要涉及轮径校正，控制补偿技术，并将两者结合到一起的装置及其控制方法。背景技术[0002]目前，随着机器人技术快速发展，服务机器人已经深入了许多的领域，包括修理、运输、救援、清洁、监护等。而差动式底盘也在服务机器人底盘中占了很大的比例，是移动式底盘的主要实现手段。[0003]现有技术中，差动底盘随着使用时间的增大，轮系会有相应的磨损，会